(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810637022.7
(22)申请日 2018.06.20
(71)申请人 深圳市亿道数码技术有限公司
地址 518000 广东省深圳市宝安区新安街
道大宝路49-1号金富来大厦6楼
(72)发明人 张治宇 钟景维 石庆 马保军
刘学友 谭小兵 齐前锋
(74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事
务所(普通合伙) 44248
代理人 赵雪佳
(51)Int.Cl.
G06F 17/50(2006.01)
(54)发明名称
将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法
(57)摘要
本发明提供一种将PCB Layout布局转成PCB
如下步骤：在3D软件为每一个PCB Layout设置一 个单独的2D PCB板框图；修正PCB板框图，使所述
PCB板框图的线条为连续的单线条；将修正的PCB
板框图导入PCB Layout设计软件中，再导入带有
然后设置正确的PCB板厚度；通过PCB Layout软
件导出PCB 3D模型。本发明能够减少设计出现的
重复的工作量和快速设计出PCB
3D模型。权利要求书1页 说明书5页 附图8页CN 108875215 A 2018.11.23
C N 108875215
A
1. 将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于包括如下步骤：
A：在3D软件为每一个PCB Layout设置一个单独的2D PCB 板框图；
B：修正PCB 板框图，使所述PCB 板框图的线条为连续的单线条；
C：将修正的PCB 板框图导入PCB Layout设计软件中，再导入带有器件高度和大小信息的封装，在PCB板框内布局，然后设置正确的PCB板厚度；
D：通过PCB Layout软件导出PCB 3D模型。
2.根据权利要求1所述的将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于：还包括步骤E：在导出的PCB 3D模型的基础上，重建电子器件3D封装。
3.根据权利要求2所述的将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于：在步骤E中，还包
括建立步骤：建立由电子器件3D封装组成的电子器件3D封装库。
4.根据权利要求3所述的将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于：导出PCB 3D模型时，关联电子器件3D封装库的路径，能够成功导出与电子器件相同的PCB 3D实物模型图。
5.根据权利要求4所述的将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于：所述电子器件3D封装的建立及修改必须在PCB Layout导出的PCB 3D模型中修改。
6.根据权利要求5所述的将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于：修改电子器件3D封装时，需要满足三个条件：相应中心坐标不能更改；与PCB板接触的相邻参考面不能更改；电子器件3D封装名字与PCB Layout封装的名字一致。
7.根据权利要求1-6任一项所述的将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法，其特征在于：在步骤B中，还包括PCB 板框聚合步骤：如果所述PCB 板框图中的PCB 板框、PCB 板框内的图形为非闭合状态，将PCB的一圈板框、内部的图形分别聚合成一个单独的、封闭的图形。
权 利 要 求 书1/1页CN 108875215 A
将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法
技术领域
[0001]本发明涉及PCB板设计领域，尤其涉及一种将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法。
背景技术
[0002]随着电子行业市场上各类产品趋于、快速化，设计同步化，从产品概念、ID设计、方案硬件PCB(印刷电路板)设计、MD(结构)设计、之前很多设计都是按照一定的步骤完成，在时间上比较充裕，而如今产品更新换代比较快，设计周期压缩到极限，大家都在和时间赛跑，这样整个产品项目各个设计环节的各个工程人员，需要交叉时间点协同设计，提高设计效率，减少整个开发周期。
[0003]目前对于PCB Layout(印刷电路板设计)工程师来说，通常设计步骤是建器件封装—元器件布局—电路走线—出Gerebr文件—PCB板生产。对于和结构工程师交互设计最多的也是器件布局这一个环节，因为关系到整个产品外设接口设结构设计、内部结构的设计等结构设计及优化。电路板内设计软件，大部分支持导出PCB3D模型，同时可以在线查看PCB 3D模式示意图。
[0004]按照市场上常用的Cadence allegro PCB Layout软件设计为例。操作本身自带的软件可以直接看到PCB布局后的PCB电路板3D模型图。但是，这种方法仅可以查看，保存图片等，不能保存为机构设计软件Pro/E、UG等可以打开编辑的格式。
[0005]因此，多数采用第二种方法，即导出可以3D设计软件支持打开的emn、emp格式文件。但是第二
种方法实际操作中会出现各种问题，导致无法生成正确emn、emp文件。[0006]比如，在PCBLayout软件中完全导出3D软件可以支持打开的文件，但是在Pro/e等软件内无法看到PCB电路板，仅只能看到悬空器件，如图1-图3所示；
[0007]比如，在PCBLayout软件中完全导出3D软件可以支持打开的文件，但是在Pro/e等软件内却需要进入修正PCB板框界面，无法正常查看PCB 3D模型；
[0008]比如，在PCBLayout软件中完全导出3D软件可以支持打开的文件，但是在Pro/e等软件内却无法显示正常器件的高度和实物大小，如图4和图5所示。
发明内容
[0009]为解决现有技术中的问题，本发明提供一种将PCB Layout布局转成PCB 3D模型的方法。
[0010]本发明包括如下步骤：
[0011]A：在3D软件为每一个PCB Layout设置一个单独的2D PCB板框图；
[0012]B：修正PCB板框图，使所述PCB板框图的线条为连续的单线条；
[0013]C：将修正的PCB板框图导入PCB Layout设计软件中，再导入带有器件高度和大小信息的封装，在PCB板框内布局，然后设置正确的PCB板厚度；
[0014]D：通过PCB Layout软件导出PCB 3D模型。
[0015]本发明作进一步改进，还包括步骤E：在导出的PCB 3D模型的基础上，重建电子器件3D封装。
[0016]本发明作进一步改进，在步骤E中，还包括建立步骤：建立由电子器件3D封装组成的电子器件3D封装库。
[0017]本发明作进一步改进，导出PCB 3D模型时，关联电子器件3D封装库的路径，能够成功导出与电子器件相同的PCB 3D实物模型图。
[0018]本发明作进一步改进，所述电子器件3D封装的建立及修改必须在PCB Layout导出的PCB 3D模型中修改。
[0019]本发明作进一步改进，修改电子器件3D封装时，需要满足三个条件：相应中心坐标不能更改；与PCB板接触的相邻参考面不能更改；电子器件3D封装名字与PCB Layout封装的名字一致。
[0020]本发明作进一步改进，在步骤B中，还包括PCB板框聚合步骤：如果所述PCB板框图中的PCB板
框、PCB板框内的图形为非闭合状态，将PCB的一圈板框、内部的图形分别聚合成一个单独的、封闭的图形。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果是：减少设计出现的重复的工作量和快速设计出PCB 3D模型，能够有效节省设计时间，减少产品的开发周期，提高产品效率。
附图说明
[0022]图1为没有成功导入PCB板框的效果图；
[0023]图2为实施例一无PCB电路板的3D截图；
[0024]图3为实施例二无PCB电路板的3D截图；
[0025]图4为实施例一封装信息不对的效果图；
[0026]图5为实施例二封装信息不对的效果图；
[0027]图6为线条出现断点示意图；
[0028]图7为线条重合示意图；
[0029]图8为实施例一修正后的PCB版框图；
[0030]图9为实施例二修正后的PCB版框图；
[0031]图10为实施例一按照DXF导入的布局效果图；
[0032]图11为实施例一XYZ方向上修改电子元器件PCB的3D封装图一；
[0033]图12为实施例一XYZ方向上修改电子元器件PCB的3D封装图二；
[0034]图13为实施例一整体效果图；
[0035]图14为实施例二整体效果图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
[0037]本发明按照步骤分别详细说明：
[0038]1、首先需要为任何一个PCB Layout(印刷电路板设计)都需要设计一个单独PCB大小的PCB板框，这个是需要结构工程需要提供的，格式可以为auto CAD支持的DXF，或者DWG 格式。
[0039]2、要实现顺利从PCB Layout软件能否顺利导出正确的3D格式文件，需要进行PCB 板框图的修正，使所述PCB板框图的线条为连续的单线条。没有经过修正步骤，经常导致各种各样的问题，因为2D和3D设计软件弧度很多是点组成的，在PCB Layout软件里是无法识别的，这也是很多设计者解决很久不能解决的原因。
[0040]因此，本发明要保证2D的PCB板框图(简称2D图)内不能出现断点，不能出现点状弧的板框，不能出现同一位置重复的板框这三点。
[0041]如图6所示，2D图中出现断点没有完全连接很多是在细小的地方。如图7所示，2D图中在同一位置出现重复的线或者弧线，此外，PCB 2D图中由于设计是在3D软件导出的，在弧度位置是点状的弧线，不是线状的弧线，这些情况都需要进行修正。
[0042]修正完影响正常板框显示的2D图后，(市场上所有PCB Layout软件都支持2D的DXF 格式文件导入)，在auto CAD里面执行如下步骤，pedit-选中所有线段(多条M)--按下键盘enter—将直线和弧度转换为多线段—合并，这样就会把PCB板框组成一个单独的闭合的一体的板框，如果不能转化，需要重复之前的步骤检查，修改，修正后的PCB版框图如图8和图9所示。
[0043]另外还有不用聚合成单独闭合板框的的方法，这里不再叙述为通用方法，本发明增加这个改进的步骤就是要确保后续可以导出正确的PCB 3D模型，不会出现导出不成功而需要多次原因，多次将2D(
DXF、DWG)文件导入PCB Layout设计软件，从而延误大量时间的问题。
[0044]3、将修正好的PCB板框图，导入到PCB Layout设计软件中，本发明暂时按照allegro为例，当然不限于此软件，还可以为PADS、PROTEL、AD等软件。然后将带有器件高度和大小信息的封装导入，并按照机构要求和硬件电气要求根据在PCB板框内布局，这样会形成如图10所示的效果图。
[0045]同时，还需要设置正确的PCB板厚度，这一点也是很重要的，很多导出的PCB 3D模型提示PCB板厚与实物不一致的问题，导致设计出现错误，需要反复导出PCB 3D模型，降低效率。
[0046]4、通过PCB Layout软件导出3D软件可以打开的格式(一般是emn、emp两个文件)，正确的格式里面包含了PCB板厚、大小，PCB板上布局的器件的具体准确位置和实物大小及高度，螺丝孔位置等信息。
[0047]但是，这个导出的PCB 3D模型只是单纯的具有长宽高等信息的块状封装实物图，和电子器件实物图还有一定的差距，这主要是PCB Layout设计软件本身倾向于电路方面的性质决定的，PCB Layout设计软件不具备3D编辑效果的功能。
[0048]5、本发明在上述设计的基础上，进行如下改进，这个也是本发明非常重要的创新点。
[0049]导出PCB 3D模型后，如果将电子元器件的厂商提供的器件3D模型图，每个都挨个替换，会产生
很多问题，其一部分器件原厂没有提供详细的3D模型(接插件除外)；其二这样每次替换器件3D模型，由于没有准确的对照点参考，对结构很容易造成数据偏差，从而影响结构的设计(包含散热片、屏蔽罩、卡位、避位等设计)；其三，对于不同的PCB板型设计，不能达到重复使用的目的，造成时间资源的浪费。
[0050]因此，综合以上问题，本发明在导出PCB 3D模型的基础上，重建电子器件3D封装。
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